公司PVC生產(chǎn)能力為 55萬(wàn)t/a,其中焦作氯堿廠區(qū)10萬(wàn)t/a燒堿和10萬(wàn)t/a PVC裝置于2004年建成投產(chǎn),PVC生產(chǎn)采用電石法工 藝,每生產(chǎn)1 t PVC可產(chǎn)生固含量5%~15%(質(zhì)量分 數(shù),下同)的電石渣漿15~30 t。電石渣漿經(jīng)Plate and frame filter press壓濾后,得到固含量≥55%的電石渣,電石渣經(jīng)下料 皮帶直接裝車運(yùn)送至該公司下屬水泥廠作為生產(chǎn)水泥 的原材料使用。
壓濾系統(tǒng)主要配置安裝了3臺(tái)1800廂式自動(dòng)壓濾機(jī),其主要性 能參數(shù)為:
過(guò)濾面積800 m2,濾板尺寸1 800×1 800 n’IITI,濾室容積12.8 m3,濾室厚度32 1Tlnl,入料壓力 <0.8 MPa,外形尺寸12 867 mm×2 600 rain×1 675 Flll’n,油缸直徑450 ITUTI。 過(guò)去幾年里,電石渣漿壓濾系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),電石 渣固含量保持在55%左右,滿足運(yùn)輸要求。但從 2009年9月份以來(lái),電石渣固含量只有40%~ 50%,遠(yuǎn)低于≥55%的工藝控制指標(biāo),由于電石渣運(yùn) 輸路途較遠(yuǎn),電石渣固含量低、水分大,極易發(fā)生電 石渣外溢污染環(huán)境,受到政府追責(zé),若不外運(yùn),水泥 廠就得停產(chǎn),廠區(qū)內(nèi)亦無(wú)法堆存大量電石渣。此問(wèn)題已經(jīng)是愈發(fā)嚴(yán)重,嚴(yán)重制約 了正常生產(chǎn)。為扭轉(zhuǎn)局面,解決電石渣固含量低的 問(wèn)題, 成立了“電石渣漿壓濾攻關(guān)小組”,并于同年8月份 徹底解決了此問(wèn)題,扭轉(zhuǎn)了不利局面。 原因分析及改進(jìn) 攻關(guān)組成立后,一邊組織人員到板框壓濾現(xiàn)場(chǎng) 跟班觀察板框壓濾機(jī)運(yùn)行情況,一邊組織現(xiàn)場(chǎng)有關(guān) 技術(shù)人員、操作人員召開(kāi)原因查找討論會(huì),把可能導(dǎo) 致壓濾機(jī)壓濾效果差的原因全部進(jìn)行分析并著手進(jìn) 行相應(yīng)的改進(jìn),取得了一定效果,但固含量提高有 限,分析原因主要有如下8點(diǎn)。
(1)filter press進(jìn)料壓力的影響。壓濾機(jī)進(jìn)料壓力越 高,其推動(dòng)力越大,可降低壓濾所需時(shí)間和濾餅水分含 量,提高壓濾機(jī)的處理量。但是,人料壓力過(guò)大會(huì)使動(dòng) 力消耗增大、設(shè)備磨損嚴(yán)重。板框壓濾機(jī)進(jìn)料壓力通常控制在0.6~0.8/’VlVa較為適宜,由于原有設(shè)備上沒(méi) 有安裝壓力表,以往進(jìn)料壓力全憑崗位人員經(jīng)驗(yàn)操作。 為此,在壓濾機(jī)進(jìn)料管El增加了壓力表,運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)每 班進(jìn)料壓力都不一樣,有的進(jìn)料壓力甚至只有0.4 MPa,為此經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),并結(jié)合壓濾機(jī)的特點(diǎn),將壓濾 機(jī)進(jìn)料壓力統(tǒng)一規(guī)定為0.6~0.7 MPa,達(dá)到0.65 MPa 后方可切換其他壓濾機(jī)。
(2)習(xí)慣性操作問(wèn)題。該裝置是2004年投產(chǎn), 由于電石渣漿壓濾機(jī)從投產(chǎn)開(kāi)始,壓濾效果都比較 好,崗位人員在整個(gè)操作過(guò)程中基本是脫離操作規(guī) 程,全憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作,且各班均有各自的一套 操作方法,經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)了整個(gè)壓濾過(guò)程。據(jù)此,在原有 操作規(guī)程的基礎(chǔ)上,將壓力表進(jìn)料壓力控制融入操 作規(guī)程中,完善壓濾機(jī)進(jìn)料操作步驟,并組織現(xiàn)場(chǎng)技 術(shù)、管理及操作人員進(jìn)行了認(rèn)真學(xué)習(xí),統(tǒng)一規(guī)范操 作,對(duì)不能嚴(yán)格遵守規(guī)程操作的進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰,操作 較好的給予一定的經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì),由此較快地推動(dòng)了操 作規(guī)程的實(shí)施,解決了經(jīng)驗(yàn)主義影響電石渣固含量 的問(wèn)題。
(3)電石渣漿粒度的影響。若進(jìn)入壓濾機(jī)的電 石渣漿粒度偏細(xì),則壓濾形成的濾餅會(huì)很密實(shí),導(dǎo)致 濾餅透水性能較差,壓濾機(jī)的處理能力隨之降低,電 石渣水含量增高;若電石渣漿粒度較粗,則壓濾形成 的濾餅間隙會(huì)較多,從而提高濾餅的透水性能,相應(yīng) 地壓濾機(jī)脫水效果就會(huì)較好,電石渣水含量就會(huì)降 低。此問(wèn)題與電石發(fā)氣量有關(guān),不可控因素較多,例 如,電石生產(chǎn)廠家不同,電石發(fā)氣量就會(huì)存在區(qū)別, 因此通過(guò)控制電石渣漿粒度達(dá)到提高電石渣固含量 的方法是不可行的。
(4)下料皮帶上存在積水問(wèn)題。每次卸電石渣 時(shí),下料皮帶上都存有大量積水,隨著皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng), 電石渣全部被輸送至運(yùn)輸車上,這也是造成電石渣 水含量高的一個(gè)重要原因。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)皮帶上積 水的來(lái)源主要有3個(gè):
①壓濾機(jī)進(jìn)料閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間 間隔短、頻率高,損耗較快,經(jīng)常出現(xiàn)閥門(mén)內(nèi)漏。閥 門(mén)一旦內(nèi)漏,無(wú)論壓濾機(jī)在停運(yùn)或運(yùn)行期間,壓濾機(jī) 進(jìn)料主管內(nèi)的部分渣漿都會(huì)通過(guò)內(nèi)漏閥門(mén)溢流至下 料皮帶上。
②沖洗濾布時(shí),部分水流到皮帶上積存。
③濾布使用期限較長(zhǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生孔洞,在壓濾機(jī)運(yùn)行 期間,會(huì)導(dǎo)致電石渣漿滲漏至下料皮帶上。針對(duì)上 述問(wèn)題,更換了內(nèi)漏閥門(mén),加裝了引流管,并更換使 用周期較長(zhǎng)的濾布,同時(shí)規(guī)定在卸電石渣前,先轉(zhuǎn)動(dòng) 皮帶,讓皮帶上的積水排至接料平臺(tái)后方可開(kāi)始向 運(yùn)輸車內(nèi)卸電石渣。以上措施的實(shí)施,有效解決了 因皮帶積水造成電石渣二次水含量過(guò)高的問(wèn)題。
(5)電石渣漿壓濾厚度的影響。電石渣漿開(kāi)始 進(jìn)入壓濾機(jī)后,壓濾前段厚度越大,后段進(jìn)料速度越 小,透水性也會(huì)越小,阻力增大,當(dāng)厚度達(dá)到一定程 度時(shí)會(huì)終止過(guò)濾,使水分難以控制,造成電石渣水含 量大;當(dāng)厚度過(guò)薄時(shí),則產(chǎn)量難以達(dá)到生產(chǎn)要求,并 增加運(yùn)行成本。通過(guò)查閱壓濾機(jī)使用說(shuō)明書(shū)及相關(guān) 技術(shù)資料,發(fā)現(xiàn)該型號(hào)壓濾機(jī)的壓濾電石渣厚度以 30~35 mm為宜。目前的厚度基本上在35~45 mm,濾餅厚度偏厚,但由于此項(xiàng)工作涉及工作量較 大,周期較長(zhǎng),且改進(jìn)后,產(chǎn)能也相應(yīng)有一定的下降, 因此沒(méi)有采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。
(6)壓濾機(jī)維護(hù)因素。壓濾機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后, 濾布和濾板排水孔會(huì)黏附一定量的電石渣,若不及 時(shí)用水沖洗或人工清理,濾布透水性能會(huì)逐步下降, 濾板排水孔亦會(huì)排水不利,不僅會(huì)影響過(guò)濾效果,而 且易造成壓濾機(jī)發(fā)生嚴(yán)重跑料現(xiàn)象,導(dǎo)致進(jìn)料壓力 難以提升,電石渣與水不能很好分離,致使電石渣水 含量過(guò)高。為確保壓濾機(jī)運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài),根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況,制定了壓濾機(jī)清洗保養(yǎng)措施,原則上 每天至少對(duì)壓濾機(jī)清洗一次,濾布定期進(jìn)行酸洗等。
(7)濾布選用的影響。濾布在壓濾機(jī)壓濾電石 渣漿過(guò)程中起著關(guān)鍵作用,其性能的好壞、選型的正 確與否直接影響著渣漿分離的效果。壓濾機(jī)使用的 濾布最常見(jiàn)的是由合成纖維經(jīng)紡織而成的,按照材 質(zhì)的不同可分為滌綸、維綸、丙綸、錦綸等幾種。為 了達(dá)到截留效果和過(guò)濾速度都比較理想的效果,在 濾布的選用上,一方面要根據(jù)料漿的顆粒度、密度、 化學(xué)成分和過(guò)濾的工藝條件等進(jìn)行選擇;另一方面 濾布使用的材質(zhì)、編織方法上的差異都會(huì)使其強(qiáng)度、 伸長(zhǎng)率、透水性、厚度等有所不同,從而影響過(guò)濾效 果。由于試驗(yàn)濾布投資較大,且以前濾布使用均正 常,故此項(xiàng)也沒(méi)有進(jìn)行試驗(yàn)。
(8)設(shè)備損耗的影響。該設(shè)備已連續(xù)運(yùn)行6年, 基本沒(méi)有進(jìn)行過(guò)大的更新和改造,壓濾機(jī)的各種性 能均不同程度出現(xiàn)了大幅下降,特別是壓濾機(jī)的主 要部件——濾板大量存在變形、磨損及排水孔堵塞 等問(wèn)題,是電石渣固含量的直接影響因素。考慮濾 板更新費(fèi)用較高,暫時(shí)也沒(méi)有采取措施,目前只能定 期對(duì)濾板進(jìn)行清理、維修。
壓濾機(jī)雙側(cè)進(jìn)料方式改造
2.1想法的提出 采取以上措施后,電石渣固含量有了一定提高, 但依然達(dá)不到55%,不能滿足正常運(yùn)輸要求。通過(guò)進(jìn)一步了解,發(fā)現(xiàn)該壓濾機(jī)的濾板已經(jīng)連續(xù)使用6 年,磨損嚴(yán)重,運(yùn)行期間也更新過(guò)部分濾板,濾布更換了幾個(gè)廠家,但壓濾效果均不太 理想,因此要想進(jìn)一步查清并解決問(wèn)題,則須從濾 板、濾布、濾餅厚度調(diào)節(jié)、濾機(jī)的日常維護(hù)要求上逐 一進(jìn)行改進(jìn),如此所需投入較大,并且解決問(wèn)題的時(shí) 間較長(zhǎng),嚴(yán)重影響到焦作氯堿廠及水泥廠的穩(wěn)定生 產(chǎn),于是迫切希望能找到一種更為快捷的方法,使電 石渣固含量達(dá)到55%以上。 在現(xiàn)場(chǎng)跟班觀察壓濾機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)電石渣 漿經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后較為明顯的是離壓濾機(jī)濾料進(jìn)料口 的最遠(yuǎn)端(稱為濾機(jī)前端)80板左右的電石渣固含量較 低(只有40%左右),而緊挨壓濾機(jī)進(jìn)料12(稱為濾機(jī)后 端)的120板的電石渣固含量相對(duì)較高(均可達(dá)到55% 以上),且越靠近壓濾機(jī)進(jìn)料口,電石渣固含量越高,其 中緊挨進(jìn)料口處70板的電石渣的固含量均可達(dá)到 65%以上。經(jīng)反復(fù)觀察,基于此現(xiàn)象,考慮縮短離壓濾 機(jī)進(jìn)料口最遠(yuǎn)的80板與進(jìn)料口的距離或進(jìn)料時(shí)間。 如此改造后,壓濾機(jī)兩端均離進(jìn)料El較近,前端變?yōu)楹?端,應(yīng)該可以解決原前端電石渣固含量低的問(wèn)題,大幅 度提高電石渣的固含量。
2.2改造方案 口的管道上開(kāi)口,加裝1根D。100的管道引至壓濾 機(jī)最前端,使壓濾機(jī)前端也能夠向壓濾機(jī)進(jìn)料,從而 將壓濾機(jī)的進(jìn)料方式由單側(cè)進(jìn)料更改為雙側(cè)進(jìn)料, 不再區(qū)分為前端和后端,而是全部變?yōu)楹蠖恕=?jīng)過(guò) 改造運(yùn)行,整個(gè)電石渣的固含量平均可達(dá)到60%以 上,效果非常顯著。但試運(yùn)行期間又出現(xiàn)了新問(wèn)題: 因改造的進(jìn)料管直徑較細(xì),操作稍有不當(dāng),便會(huì)造成 該管道堵塞。為解決此問(wèn)題,將壓濾機(jī)的操作方法 再次進(jìn)行了改變,運(yùn)行時(shí)首先打開(kāi)小進(jìn)料管(新增 DN Ioo),然后再打開(kāi)原來(lái)的DN 250迸料管;迸料結(jié) 束后,先停大進(jìn)料管,再停小進(jìn)料管。此操作方法實(shí) 施后,徹底解決了小迸料管易堵塞問(wèn)題。
?concluding remarks
經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn),在幾乎沒(méi)有新增 投資的情況下,電石渣固含量均達(dá)到了60%以上, 徹底解決了電石渣固含量低的問(wèn)題,確保了整個(gè)焦作氯堿廠區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并且由于由單側(cè) 進(jìn)料改為雙側(cè)進(jìn)料,板框壓濾機(jī)的進(jìn)料速度明顯加 快,壓濾機(jī)的工作循環(huán)周期由原來(lái)的35 rain/次減 少至20 rain/次,大大提高了壓濾效率。
關(guān)鍵詞:電石渣壓濾機(jī);Plate and frame filter press;